耐环境性SiO2/SiO2-TiO2 增透膜的设计与制备

根据膜层设计理论设计出以K9玻璃为基体的耐环境性的双层增透膜, 这种增透膜在特定波长处具有超高的透过率. 以盐酸为催化剂, 分别以正硅酸乙酯和钛酸丁酯为前驱体制备了SiO2和TiO2溶胶, 将SiO2和TiO2溶胶按一定比例混合得到SiO2-TiO2复合溶胶. 通过改变复合溶胶中SiO2的含量调节复合膜的折射率, 通过改变提拉速度控制薄膜的厚度. 实验结果表明, 双层增透膜在550 nm处的透过率达到99.9%. 增透膜经较强机械摩擦后峰值透过率基本保持不变, 表明该增透膜具有优良的耐摩擦性. 进一步采用六甲基二硅氮烷对增透膜表面进行修饰, 修饰后增透膜的接触角增大至98.3°, 增透膜的疏水性及环境稳定性得到较大提高.     

溶胶-凝胶法制备SiO2/SiO2-TiO2双层防雾增透膜

以本征机械性能良好的溶胶-凝胶酸催化SiO₂和TiO₂薄膜为基础, 设计并制备了具有高透过率和良好机械性能的λ/4-λ/4 SiO₂/SiO₂-TiO₂双层增透膜. 所得薄膜在中心波长处的峰值透过率达到99.9%, 与设计膜层的透过率曲线高度吻合. 经耐摩擦和黏附性测试后, 该双层增透膜峰值透过率基本保持不变, 硬度高达4H, 表明其具有良好的机械性能. 水表面接触角测试结果显示该双层增透膜具有超亲水性, 表现出良好的冷/热防雾效果.     

非λ/4-非λ/4 SiO_2/TiO_2双层增透膜的设计与制备

通过TFCalc膜层设计软件设计了非λ/4-非λ/4双层增透膜体系.与λ/4-λ/4双层增透膜体系相比,非λ/4-非λ/4双层增透膜体系中内外层薄膜的折射率仅需满足n_1≥n_2(n_s/n_0)~(1/2)(其中n_1、n_2、n_s、n_0分别为内层膜、外层膜、基片和空气的折射率),即可通过调节内外层薄膜的厚度实现特定波长处的100%透过,扩展了膜层材料的选择范围.以酸催化TiO_2薄膜和SiO_2薄膜分别作为内、外层膜层材料,采用溶胶-凝胶浸渍-提拉法依次将TiO_2溶胶和SiO_2溶胶沉积在K9玻璃基片表面,最终形成SiO_2/TiO_2双层增透膜.实验结果表明,该双层增透膜具有与TFCalc模拟透过率曲线相吻合的实测透过率曲线,在中心波长处峰值透过率可达99.9%.该双层增透膜经耐摩擦和黏附性测试后峰值透过率基本保持不变,说明该增透膜具有良好的机械性能.这种同时具备高透过率和强机械性能的增透膜在太阳能电池等领域具有较广阔的应用前景.     

利用溶胶-凝胶法制备不同尺寸的疏水型SiO2纳米微粒的研究（英文）

本文利用溶胶-凝胶(sol-gel)技术并在Stber法的基础上,制备了粒径尺寸在20 nm到90 nm可控的SiO2纳米微粒。通过控制氨水的起始浓度可较为便捷的调控粒子的尺寸。六甲基二硅氮烷(HMDS)用做疏水改性剂,以调整纳米微粒的润湿性。改性粒子的红外光谱亦证明了HMDS的成功引入。这些疏水亲油的纳米微粒可望用于纳米液中,以增大注水量并最终提高油层采收率。     

具有光催化性能的TiO_2-SiO_2/TiO_2两层增透膜的设计与制备

采用膜层设计理论设计了以TiO2为内层膜,TiO2-SiO2复合膜为外层膜的两层增透膜,以钛酸丁酯(TBOT)和正硅酸乙酯(TEOS)作为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2溶胶以及SiO2溶胶,将两种溶胶按比例混合得到了TiO2-SiO2复合溶胶,在高硼硅玻璃上镀膜测试。透过率测试结果表明,在波长为550 nm处的透过率最高能达到99.4%。在光催化实验中,采用罗丹明B模拟有机污染物,考察了TiO2对光催化反应的影响。结果表明,在TiO2存在的情况下,罗丹明B的降解速度大大提高,光催化效率显著增加。     

具有光催化性能的TiO2-SiO2/TiO2两层增透膜的设计与制备

采用膜层设计理论设计了以TiO₂为内层膜,TiO₂-SiO₂复合膜为外层膜的两层增透膜,以钛酸丁酯（TBOT）和正硅酸乙酯（TEOS）作为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了TiO₂溶胶以及SiO₂溶胶,将两种溶胶按比例混合得到了TiO₂-SiO₂复合溶胶,在高硼硅玻璃上镀膜测试。透过率测试结果表明,在波长为550nm处的透过率最高能达到99.4%。在光催化实验中,采用罗丹明B模拟有机污染物,考察了TiO₂对光催化反应的影响。结果表明,在TiO₂存在的情况下,罗丹明B的降解速度大大提高,光催化效率显著增加。